研究揭示生物固氮对养分输入的响应格局和机制

记者从中科院华南植物园了解到，在中科院华南植物园生态中心海博士后研究员的指导下，揭示了陆地生态系统生物固氮对养分输入的响应模式和机制。相关研究最近发表在世界著名杂志《全球变化生物学》上。

生物固氮是陆地生态系统中重要的氮源之一。它的活动影响生态系统的营养循环和净初级生产力。尽管大多数受控实验研究表明，营养物是影响生物固氮的重要因素，但在全球范围内，对陆地生态系统生物固氮的营养调控及其驱动因素的了解仍然非常薄弱。

研究人员收集并分析了不同自然生态系统(热带/亚热带森林、温带森林、北方森林、草原和苔原)、不同基质(土壤、凋落物、苔藓、地衣、树叶和结核)和不同固氮类型(*固氮和共生固氮)对养分(氮、磷和微量元素)输入的响应模式。同时，分析了营养添加措施(营养添加速率、持续时间和总投入)和环境因素(温度、降雨量和氮沉降)对这些响应模式的影响。

研究表明，氮的添加抑制了生态系统中的生物固氮作用。19%)，微量元素的添加促进了生态系统的生物固氮(+30.4%)，而磷的添加对生物固氮的影响取决于生态系统、基质和固氮类型。研究进一步发现，中高纬度生态系统中生物固氮对养分输入的反应(32.9？61.3%)比低纬度生态系统的反应(8.5？中高纬度生态系统对生物固氮的响应随着纬度的降低而降低。

此外，研究还表明，养分添加措施并不影响生物固氮的反应，但环境因素显著影响生物固氮对养分输入的反应。也就是说，随着温度、降雨量和大气氮沉降速率的增加，中高纬度生态系统(低温、低降雨量和低氮沉降区)生物固氮对养分输入的响应减弱。

据介绍，该研究揭示了自然陆地生态系统中生物固氮对养分输入的响应模式和环境因子对生物固氮响应的调控机制，表明一些全球性变化(全球变暖、局部降水增加和氮沉降增加)可能会减少未来中高纬度生态系统中养分对生物固氮的限制。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/gcb.14705